Nerd della rete fanno scienza: una lezione per l’accademia
Questa settimana Nature Biotechnology pubblica un lavoro che fa riflettere su come gli accademici dovrebbero cercare i loro migliori collaboratori: tra i non-accademici.
Ricercatori della Harvard Buissnes School hanno indetto un concorso aperto a tutte le persone a completo digiuno di biologia, per risolvere uno spinoso problema di medicina molecolare, con risultati sorprendenti. Parliamo di sistema immunitario.
Per combattere agenti patogeni come virus e batteri, alcune cellule del sistema immunitario (linfociti B e T) hanno bisogno di mischiare parte dei loro geni. Questo processo è noto come ricombinazione somatica: la cellula taglia ed incolla lunghe porzioni di DNA per creare una nuova sequenza più corta ma funzionale.
È come se vi chiedessero di rimescolare tre frasi diverse per crearne una terza di senso compiuto.
Dilettiamoci con un esempio.
Il Bosone di Higgs è più interessante della cronaca rosa
Prometeus3.0 è la rivista ufficiale dell’ANBI
Dal 1700 si scopre una nuove specie di coleottero ogni sei ore
Potrebbe diventare
Prometeus3.0 è una nuove specie di coleottero della cronaca rosa
Ora immaginate che invece di tre frasi ne abbiate un centinaio, per un totale di circa 25.000 parole [per gli addetti ai lavori, mi sto riferendo ai V,D e J loci della catena pesante delle Ig, dove le parole solo singoli nucleotidi – SPOILER!]. Ogni singolo linfocita B e T del vostro sistema immunitario compie questo “taglia ed incolla” per diventare una cellula unica nel suo genere, capace di riconoscere unicamente quel particolare parassita che un giorno potrebbe invadere il vostro organismo.
Si stima che le ricombinazioni possibili siano nell’ordine di 10^30 (o trenta volte 10 moltiplicato per 10)! È anche per questa straordinaria plasticità del sistema immunitario che i vertebrati se la sono cavata così bene negli ultimi 500 milioni di anni di evoluzione (yeah!).
Ma una domanda assilla gli immunologi da anni: “qual’è l’origine dei nuovi segmenti di DNA riscritti in ogni singola cellula?”, o più semplicemente, quali sono le frasi originali di cui i linfociti si servono per riscrivere un pezzo del proprio genoma? Questa informazione porterebbe molte implicazioni utili, tra cui la progettazione di nuovi vaccini.
Per risolvere questo problema da una lista (potenziale) di 10^30 ricombinazioni (sono tante, tante frasi), i ricercatori di Harvard hanno chiesto aiuto ai nerd della rete. Gli scienziati hanno offerto un premio di 6.000$ per chi avesse scritto un programma capace di risolvere il problema con una limitata capacità di calcolo (normale laptop computer) ed in meno di 30 secondi. Tutto quello che i ricercatori hanno dovuto fare è stato di riformulare la domanda in un linguaggio per non addetti ai lavori. Un po’ come l’esempio delle frasi di senso compiuto fatto sopra. Il concorso è stato postato su TopCoder.com, un crowdsource del web che raccoglie informatici ed appassionati di programmazione da più di 70 paesi del mondo.
Il risultato? La metà dei risolutori erano studenti o persone senza una laurea. Nessun partecipante era più vecchio di 45 anni o con esperienza in un laboratorio di ricerca. Di 122 programmi ricevuti, 30 hanno fatto meglio dell’attuale programma disponibile sul sito della NCBI (MegaBLAST). Di questi, 8 erano vicini al “punto teoretico di massima accuratezza” ed erano 100 volte più rapidi degli attuali programmi disponibili.
Al contrario dell’approccio tradizionale, nel quale esperti sono predifiniti e preselezionati, i partecipanti ad un concorso online sono selezionati non in base alle loro qualità generiche, ma specificatamente sulla base del problema da risolvere, e tipicamente hanno conoscenze, abilità ed esperienze che sarebbe impossibile reperire nel limitato ambiente accademico.
In conclusione, l’articolo indica l’approccio del “concorso aperto a tutti” come vincente per rispondere alle sempre più complesse domande che ci attendono nel prossimo futuro, dove l’intero globo (e non solo gli “esperti del settore”) verranno messi attorno allo stesso tavolo per tirare fuori la soluzione migliore, con meno soldi ed in meno tempo.